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Formation BSP UBoot et Linux embarqué, construire son propre système

Cette formation vous permettra de comprendre les étapes nécessaires pour porter Linux sur une nouvelle carte afin d'y adapter votre code métier. Vous apprendrez à configurer et installer le noyau, les librairies système et les utilitaires dans un système Linux embarqué totalement personnalisé.

Objectifs pédagogiques

Comprendre les étapes nécessaires pour la mise en oeuvre d'un BSP Linux embarqué sur une nouvelle carte

Connaître les constituants d'un système Linux et les spécificités liées à l'environnement embarqué

Savoir porter et développer efficacement du code applicatif métier sur un système Linux embarqué

Participants

Architecte ou ingénieur devant porter Linux sur un nouveau matériel ou étendre un système embarqué.

Prérequis

Bonnes connaissances du langage C et du système Linux.

Travaux pratiques

Les TP seront réalisés avec des cartes Raspberry PI.

PROGRAMME DE FORMATION

» Linux embarqué

Licences, implications pour l'embarqué. Principe des drivers.

Composant d'un système Linux. Boot d'un système embarqué.

Outils de développement. Chaîne de compilation croisée

Travaux pratiques
Compilation, installation et test de Qemu.

» Build Systems

Présentation de Buildroot.

Construction d'une chaîne de cross-compilation (Crosstool-NG).

Construction d'un système embarqué avec Buildroot.

Présentation du Yocto Project.

Travaux pratiques
Création d'une chaîne de cross-compilation. Production d'une image pour Raspberry Pi.

» Noyau Linux

Fonctionnalités du noyau. Modèle de développement.

Configuration et compilation du noyau.

Application de patchs.

Transfert de l'image du noyau. Paramètres de démarrage du kernel.

Types de système de fichiers. Formatage et préparation d'une arborescence.

Travaux pratiques
Compilation et test d'un noyau (Buildroot, émulateur Arm, Raspberry Pi). Application d'un patch.

» Bootloader et Root Filesystem

Les bootloaders : Lilo et Grub. U-Boot, barebox...

Installation de U-Boot.

Boot par TFTP et par NFS.

Formats pour disques et mémoire flash. Systèmes de fichiers spéciaux.

Organisation des partitions. Gestion de versions.

Travaux pratiques
Test de Grub. Compilation et test de U-boot sur Raspberry.

» Espace utilisateur

Busybox : présentation, configuration.

Configuration du réseau et des serveurs . Authentification des utilisateurs et connexion distante.

Travaux pratiques
Compilation et installation de Busybox.

» Code métier

Outils de développements : compilateurs, interpréteurs, IDE.

Débogueur, profileur, couverture de code.

Bibliothèques statiques et dynamiques.

Gestion de mémoire sous Linux.

Travaux pratiques
Utilisation d'Eclipse, de gdbserver, de Gprof et de Gcov.

» Drivers et modules spécifiques

Principe des drivers : intégration de modules externes.

Principes de la programmation noyau.

Aperçu de la programmation de drivers en mode caractère.

Travaux pratiques
Compilation et chargement de module externe.

» Multiprocesseurs et temps réel

SMP, multicoeurs, hyperthreading. Gestion des tâches et des interruptions.

Temps réel : principes. Temps-réel souple.

Amélioration avec le patch PREEMPT_RT.

Temps-réel strict : Présentation de Xenomai.

Travaux pratiques
Configuration des emplacements des tâches et des interruptions.

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